本書以文字和圖片相結(jié)合的方式,介紹了柔性材料和柔性電子器件的相關(guān)知識,包括常用的柔性材料的種類和性能,典型的柔性電子器件,如柔性晶體管、柔性傳感器、柔性存儲器、柔性顯示器、柔性電池,最后介紹了柔性電子制造工藝。
可以預(yù)見,可穿戴設(shè)備和柔性功能服裝將成為未來改變?nèi)祟惿罘绞胶土?xí)慣的重要科技設(shè)備,其基礎(chǔ)就是柔性材料。柔性材料發(fā)展至今,已經(jīng)走出各大實驗室,變成真正的商品,即將走進(jìn)千家萬戶。本書用通俗的語言、豐富的圖例,揭示了先進(jìn)裝備背后的原理和制造工藝,使讀者能夠輕松了解未來科技的發(fā)展趨勢。
美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的創(chuàng)始人和CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)說過一句名言:“在人工智能時代,人必須和機(jī)器融合,否則就將與時代脫節(jié)!
人類要實現(xiàn)這一目標(biāo),無疑還有很長的路要走,廣大科技工作者還需要做大量的工作。現(xiàn)在,人們意識到:在這些工作中,柔性電子技術(shù)的研發(fā)是不可或缺的,它是實現(xiàn)人機(jī)融合的一條重要途徑。
柔性電子產(chǎn)品具有優(yōu)良的柔性,使用的靈活性更好,使用范圍更寬,在IT、能源、醫(yī)療、娛樂、國防等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,可穿戴設(shè)備、柔性顯示器、柔性太陽能電池等產(chǎn)品已經(jīng)獲得了應(yīng)用。人們認(rèn)為,在將來,柔性電子技術(shù)有可能引起一場技術(shù)革命,其影響涉及電子、材料、化學(xué)、化工、力學(xué)、納米技術(shù)、機(jī)械設(shè)計與制造等多個學(xué)科。目前,它已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界的研究熱點和前沿領(lǐng)域。
近些年來,柔性電子引起全世界的廣泛關(guān)注,很多國家都競相發(fā)展這一技術(shù),因而它的發(fā)展十分迅速。
基于這種形勢,本書對柔性電子技術(shù)涉及的三大領(lǐng)域——柔性材料、柔性器件、制造工藝進(jìn)行介紹。
本書具有下面幾個特點:
①內(nèi)容新穎:介紹了柔性電子技術(shù)最新的研究進(jìn)展,讀者可以了解這個領(lǐng)域的前沿信息。
②內(nèi)容貼近讀者的日常生活:本書的很多內(nèi)容都涉及讀者平時看到、聽到的話題、新聞等,既有很強(qiáng)的科學(xué)性,又有一定趣味性、可讀性,能夠引起讀者的興趣。
③圖片豐富,圖文并茂:常言說“一圖勝千言”,本書包括大量圖片,方便讀者理解。
④突出廣大科技工作者的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識:本書和作者以前的著作一樣,注重對讀者的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的啟迪。通過閱讀本書,讀者能夠意識到科學(xué)精神和科學(xué)思維方法在科技發(fā)展中的決定性作用。
在本書的寫作過程中,作者參考、引用了大量同行的研究成果和資料,在這里對他們真誠地表示感謝。
本書涉及多個學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容,受作者的知識水平所限,書中不足之處希望讀者諒解并提出寶貴意見(Email: 429665519@qq.com),以便作者將來加以改進(jìn)和完善。
由偉
由偉,清華大學(xué)材料專業(yè)博土畢業(yè),從事材料科學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)、科研、科普等工作。已取得10項發(fā)明專利和2項實用新型專利,發(fā)表50余篇學(xué)術(shù)論文,獲得中國煤炭工業(yè)協(xié)會專利獎、河北省煤炭工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步獎等獎勵,出版了《一本書讀懂石墨烯》《智能材料——科技改變未來》等著作。
第一章 柔性電子技術(shù)概述
第一節(jié) 迷人的柔性電子產(chǎn)品2
第二節(jié) 柔性材料的特性4
第三節(jié) 柔性電子技術(shù)的發(fā)展與未來13
第二章 典型的柔性材料
第一節(jié) 柔性基板材料17
第二節(jié) 柔性導(dǎo)電材料25
第三節(jié) 柔性半導(dǎo)體材料29
第四節(jié) 柔性封裝材料32
第三章 柔性晶體管
第一節(jié) 電子產(chǎn)品的細(xì)胞——晶體管35
第二節(jié) 薄膜晶體管38
第三節(jié) 柔性薄膜晶體管39
第四章 柔性傳感器
第一節(jié) 電子感官——傳感器50
第二節(jié) 柔性應(yīng)力傳感器52
第三節(jié) 柔性化學(xué)傳感器63
第四節(jié) 柔性光傳感器66
第五節(jié) 柔性磁傳感器68
第五章 柔性存儲器
第一節(jié) 常見存儲器類型71
第二節(jié) 柔性磁存儲器74
第三節(jié) 柔性阻變存儲器78
第四節(jié) 新型柔性存儲器82
第六章 柔性顯示器
第一節(jié) 常見顯示器類型89
第二節(jié) 柔性O(shè)LED顯示器 94
第三節(jié) 新型柔性顯示器98
第四節(jié) 相關(guān)前沿技術(shù)102
第七章 柔性電池
第一節(jié) 太陽能電池與柔性太陽能電池106
第二節(jié) 柔性鋰離子電池115
第八章 柔性電子制造工藝
第一節(jié) 薄膜沉積技術(shù)123
第二節(jié) 薄膜的微納圖案化工藝——光刻127
第三節(jié) 薄膜的微納圖案化工藝——印刷電子技術(shù)133
第四節(jié) 卷對卷技術(shù)136